鍛件可能有時(shí)會(huì)避免不了會(huì)發(fā)生裂紋的現(xiàn)象,出現(xiàn)了就得及時(shí)處理解決,也要做好防止鍛件產(chǎn)生裂紋的準(zhǔn)備,避免在鍛造生產(chǎn)的過(guò)程中,出現(xiàn)了裂紋的問(wèn)題。為了防止鍛件裂紋的產(chǎn)生,我們總結(jié)了以下的幾點(diǎn):
1.提高靜水壓力的數(shù)值。
由前面分析可以看出,裂紋的產(chǎn)生與受力情況和材料的塑性有關(guān),塑性是材料的一種狀態(tài),它不僅取決于變形物體的組織結(jié)構(gòu),而且還取決于變形的外部條件(包括應(yīng)力狀態(tài)、變形溫度和變形速度)。
三向等壓應(yīng)力不僅不會(huì)使裂紋擴(kuò)展,既使變形中存在微小的未被氧化的裂紋,在高的三向壓應(yīng)力作用下,也是可以鍛合的。對(duì)于低塑性材料采用反推力擠壓及帶套鐓粗都是用增加靜水壓力的數(shù)值來(lái)防止鍛件開(kāi)裂。擠壓和拔長(zhǎng)時(shí)減少附加拉應(yīng)力,是防止開(kāi)裂的非常有效措施 (例如靜液擠壓)。
2.嚴(yán)格控制變形溫度。
變形溫度對(duì)材料的塑性有重要影響,溫度低,冷變形硬化嚴(yán)重,塑性下降;溫度過(guò)高,易過(guò)熱、過(guò)燒。鎂合金等密排六方晶格的金屬材料在常溫下僅有一組滑移面(即基面),當(dāng)溫度超過(guò)200℃以后才增加新的滑移面,因此,應(yīng)當(dāng)保證在變形過(guò)程中,能夠充分地進(jìn)行再結(jié)晶,并盡可能在單相的狀態(tài)下變形。
3.采用合適的應(yīng)變速度。
應(yīng)變速度對(duì)于低塑性材料有很大的影響,應(yīng)根據(jù)具體材料選用合適的鍛造設(shè)備。例如, 某廠MB5鎂合金在錘上熱鍛易裂,而在水壓機(jī)上用同樣溫度鍛壓則不產(chǎn)生鍛裂。其原因是鎂合金再結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行緩慢,高速下變形易開(kāi)裂。文獻(xiàn)中介紹MA3 (相當(dāng)于MB5)合金在壓力機(jī)上變形時(shí)再結(jié)晶溫度為350℃,而在沖擊載荷下需在600℃變形才能獲得完全的再結(jié)晶組織。
4.必要時(shí)需進(jìn)行中間退火。
冷變形程度過(guò)大時(shí)往往易引起開(kāi)裂,需要中間退火,以消除硬化和變形所引起的部分缺陷。
5.采用熱壓變形。
熱變形時(shí)通常由于再結(jié)晶過(guò)程能順利進(jìn)行等原因,使變形引起的鍛件缺陷部分地得到消除,因而使塑性有所提高。
6.改善坯料的組織。
為提高材料的塑性,從組織上應(yīng)避免晶界上出現(xiàn)低熔點(diǎn)物質(zhì)和脆性化合物。
7.采用高溫均勻化。
高溫均勻化可以改善組織的不均勻性,提高材料的塑性。